Les panneaux solaires sont le composant principal d’une centrale solaire ; leur part dans le coût des centrales solaires est d’environ 80 %. C’est pourquoi leur durabilité est essentielle. À l’heure actuelle, presque tous les fabricants de panneaux solaires affirment que la durée de vie de leurs produits est d’au moins 30 ans. Je parlerai de la durée de vie des panneaux solaires et des facteurs qui affectent leur durabilité et leurs performances dans cet article.
- Principes de base de fonctionnement des panneaux solaires et leurs types
- La structure des panneaux solaires et les facteurs affectant leur durabilité
- Durée de fonctionnement des panneaux solaires : statistiques actuelles
- Exemples de fonctionnement réussi à long terme de panneaux solaires
- Conseils pratiques pour augmenter la durée de vie des panneaux solaires
- Perspectives d'utilisation des panneaux solaires
Principes de base de fonctionnement des panneaux solaires et leurs types
Un panneau solaire (également appelé batterie solaire ou module solaire photovoltaïque) est constitué de deux types de plaquettes de silicium qui contiennent des impuretés particulières et, par conséquent, des propriétés différentes. Les plaques sont reliées entre elles par des barres conductrices. Lorsque la lumière du soleil frappe les tranches de silicium, de l’électricité CC est générée, qui est captée par les jeux de barres et envoyée aux câbles de sortie.
Il existe de nombreux types de panneaux solaires et ils sont utilisés dans des domaines d’activité complètement différents, aussi bien sur terre que dans l’espace. Ceux qui sont plus courants pour les applications domestiques et commerciales sont principalement monocristallins et polycristallins.
- Les Monocristallins sont des panneaux basés sur des photocellules fabriquées à partir d’un cristal de silicium monolithique spécialement développé. Visuellement, ces plaques de photocellules en silicium monocristallin ont une structure uniforme de couleur bleu foncé. Les éléments monocristallins et les panneaux assemblés à partir de ceux-ci ont une efficacité plus élevée.
- Les Polycristallins sont des panneaux basés sur des photocellules fabriquées à partir de cristaux de silicium recyclés. Les éléments polycristallins ont une teinte et un motif hétérogènes caractéristiques. Ils sont moins chers que les monocristallins, mais ils ont également une efficacité moindre.
Les deux types de photocellules au silicium diffèrent également par leur classe de qualité, indiquée par le paramètre « Grade ». Il s’agit d’un paramètre très important dont dépendent l’efficacité et le prix d’un panneau solaire :
- Grade A – la classe la plus élevée avec la plus haute efficacité, absence d’éclats, de fissures et de rayures. Cette classe est également la plus courante.
- Grade B – le deuxième grade, caractérisé par des microfissures, des rayures et des défauts partiels invisibles. Ces éléments vieillissent plus rapidement et ont initialement des performances énergétiques inférieures.
- Grade C – qualité inférieure à faible efficacité. Ces produits présentent des défauts visibles, des fissures, des éclats, etc. Ils sont beaucoup moins chers que les classes A et B, adaptés à divers tests, mais pas à une utilisation constante.
- Grade D – le niveau le plus bas (rejet) avec la plus faible efficacité. Ce sont des éléments cassés, ils sont parfois utilisés pour fabriquer des panneaux de faible puissance à partir de morceaux de plaquettes de silicium. Ces panneaux et cellules solaires sont recyclés en nouveau silicium.
La structure des panneaux solaires et les facteurs affectant leur durabilité
Le panneau solaire a une structure multicouche comprenant un film antiéblouissant, du verre trempé, une première couche de film EVA, des cellules solaires, une deuxième couche de film EVA, un film protecteur blanc, un cadre en aluminium, des fils et un boîtier de connexion.
Durée de fonctionnement des panneaux solaires : statistiques actuelles
En règle générale, les propriétaires de stations solaires envisagent de changer de panneaux solaires uniquement s’ils souhaitent ajouter de l’énergie à une installation déjà installée.
Les fabricants modernes de panneaux solaires, en grande majorité chinois, offrent une garantie pour les panneaux solaires d’environ 12 à 15 ans, ce qui confirme véritablement leur durabilité. En règle générale, le processus naturel de dégradation d’un panneau solaire par l’énergie qu’il produit est immédiatement précisé, et il est également à peu près le même pour tout le monde.
Exemples de fonctionnement réussi à long terme de panneaux solaires
L’une des premières centrales solaires d’Europe d’une puissance de 10 kW, installée sur le toit de l’Université de Suisse méridionale (SUPSI), a été mise en service en 1982. Naturellement, après tant d’années, il ne donne plus la dénomination pour laquelle il a été conçu.
Malgré cela, la station est toujours en activité et est utilisée à égalité avec des installations plus modernes.
Bien entendu, la qualité des panneaux solaires dépend du fabricant spécifique, mais les technologies se développent et s’améliorent rapidement, de sorte que les stations solaires mises en service à notre époque peuvent durer encore plus longtemps.
Conseils pratiques pour augmenter la durée de vie des panneaux solaires
La maintenance n’affecte pas autant la longévité des panneaux solaires que les performances de fabrication. Cependant, plusieurs recommandations peuvent prolonger la durée de vie.
Lors de l’installation et pendant le fonctionnement des panneaux solaires, il est nécessaire d’éviter leur ombrage partiel (lorsqu’une partie du panneau est à la lumière et une autre à l’ombre). Cela peut être causé par des branches d’arbres, des buissons, un emplacement inapproprié, des feuilles, de la saleté, etc.
L’ombrage partiel constant d’un panneau solaire peut affecter négativement sa durée de vie en raison de ce que l’on appelle « l’effet de brûlure » provoqué par une surchauffe interne. Mais tout d’abord, l’ombrage ou la pollution affectent la production d’électricité, qui sera générée dans une moindre mesure, c’est-à-dire que l’efficacité diminuera considérablement. Si vous inspectez régulièrement (une fois par an, et plus souvent si nécessaire) les panneaux, les lavez à l’eau et supprimez les ombres des arbres voisins, ils fonctionneront longtemps et efficacement.
Protection contre les influences extérieures
La plupart des panneaux solaires ont un cadre en aluminium d’une épaisseur de 35 mm, ce qui offre une assez bonne rigidité et un degré élevé de charges de neige (5 400 Pa) et de vent (2 400 Pa). Bien sûr, il existe des cas où diverses catastrophes naturelles se produisent, mais ce sont des phénomènes extrêmement rares.
Choisir un fournisseur fiable
La durabilité dépend principalement de la qualité de fabrication de la cellule solaire, de son étanchéité, de la qualité de la soudure et de la qualité des cellules en silicium à partir desquelles le panneau solaire est fabriqué. Les conditions d’installation ont certainement un impact, puisqu’un panneau solaire endommagé lors de l’installation ou mal installé peut tomber en panne prématurément.
Il est conseillé de choisir un fournisseur possédant une vaste expérience dans la mise en œuvre de projets d’énergie solaire. Si le fournisseur dispose d’une expertise, d’un soutien et d’une garantie suffisants, il n’y aura aucune difficulté avec lui. Il est beaucoup plus pratique de demander l’aide d’un fournisseur local qui peut résoudre rapidement tout problème que, par exemple, d’attendre une réponse à une plainte si le produit a été commandé directement en Chine.
Perspectives d’utilisation des panneaux solaires
L’énergie solaire renouvelable est un domaine très prometteur, en particulier dans les régions du sud, où le soleil brille souvent et où le niveau de rayonnement solaire est élevé.
Ainsi, selon le dernier rapport annuel de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) sur les perspectives énergétiques mondiales, plus d’un milliard de dollars est dépensé chaque jour pour la mise en œuvre de l’énergie solaire dans divers domaines. Selon les prévisions de l’AIE, d’ici 2050, la part de l’énergie solaire et éolienne dans la consommation mondiale totale d’énergie sera de 54 à 72 %. Ces données indiquent des perspectives de croissance significatives pour l’adoption de la technologie solaire dans le monde.
